一种功率半导体器件制造技术

本实用新型专利技术的名称为一种功率半导体器件。属于功率半导体器件技术领域。它主要是解决现有单一半导体保护材料不能很好的满足半导体器件的特性及其稳定性的问题。它的主要特征是包括管壳或塑封壳体和封装在该管壳或塑封壳体内的ＰＮＰＮ四层结构的半导体芯片、阳极钼片、阴极表面金属镀层、以及芯片台面保护胶层；芯片台面保护胶层是由设在半导体芯片台面表面上的聚脂亚胺钝化保护层、脂胺树脂和硅橡胶交联剂层、以及硅橡胶层构成。本实用新型专利技术具有粘附性好、热稳定性好、耐水性好、抗蚀性好、抗震性好、绝缘性好、抗氧化性好的特点，主要应用于特性优良、性能稳定的一种功率半导体器件。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于功率半导体器件
具体涉及一种具有芯片台面复合保护层的功率半导体器件。
技术介绍
功率半导体器件台面保护是功率半导体器件特性优良、性能稳定的关键技术之一。电子器件台面保护材料发展至今，种类数十种，为我们工业生产创造了很好的择优环境，在应用实践中，普遍采用有机硅漆类、硅橡胶类和聚酰亚胺类三大类半导体器件台面保护材料。有机硅漆类在高温烘烤过程中脆性增加，加剧其粉化程度，柔韧性不足，降低了对环境的抗蚀性、机械强度。硅橡胶类存在的不足方面表现在1、对于高压器件，对电特性方面的不良影响程度加大，突出表现在当器件运行在高温、高压条件时，其自身漏电增加；2、硅橡胶良好的透气性在半导体器件台面保护中，使其对环境的抗蚀性减弱；3、硅橡胶在125t:以上，经过168小时存放后，随着电压增加，其高温漏电流呈现增加趋势；4、环境湿度超过60%以上时，其耐水性明显变差。聚酰亚胺类一般不耐水解，这是其单独作为半导体保护材料使用的重大缺陷；另外聚酰亚胺在台面上成膜厚度受限是它作为半导体保护材料使用的又一不足之处。基于现行半导体保护材料的特性及使用现状，仅凭单一材料是不能很好的满足半导体器件保护应用的，尤其是高端产品，对保护材料的要求是比较全面的，否则会影响器件的特性及其稳定性。
技术实现思路
本技术的目的就是针对上述不足之处而提供一种满足半导体台面保护所要求的粘附性、热稳定性、耐水性、抗蚀性、抗震性、绝缘性、抗氧化性的一种功率半导体器件。 本技术的技术解决方案是一种功率半导体器件，包括管壳或塑封壳体和封装在该管壳或塑封壳体内的PNPN四层结构的半导体芯片、阳极钼片、阴极表面金属镀层、以及芯片台面保护胶层，其特征是所述的芯片台面保护胶层是由设在半导体芯片台面表面上的聚脂亚胺钝化保护层、覆盖在聚脂亚胺钝化保护层的脂胺树脂和硅橡胶交联剂层、以及覆盖在脂胺树脂和硅橡胶交联剂层上的硅橡胶层构成。 本技术由于在由现有管壳或塑封壳体、半导体芯片、阳极钼片、阴极表面金属镀层构成的功率半导体器件的基础上，芯片台面保护胶层采用由设在半导体芯片台面表面上的聚脂亚胺钝化保护层、覆盖在聚脂亚胺钝化保护层的脂胺树脂和硅橡胶交联剂层、以及覆盖在脂胺树脂和硅橡胶交联剂层上的硅橡胶层构成的芯片台面保护层，因而，聚脂亚胺钝化保护层在烘烤过程中易和半导体硅材料接合，并和硅橡胶层形成交联剂层。由于保护材料结构的变化，改善了单一材料聚脂亚胺的脆性或硅橡胶耐水性差的特性。由于增加了交联剂层，双层胶涂敷不会再有夹层造成剥落现象，改善台面胶的粘附效果。本技术可使半导体器件平均漏电流减少12. 6mA，电压平均提高150V以上，产品合格率提高15%，优品率提高36%，见表1。本技术具有粘附性好、热稳定性好、耐水性好、抗蚀性好、抗震性好、绝缘性好、抗氧化性好的特点。本技术主要应用于特性优良、性能稳定的一种功率半导体器件。 表1<table>table see original document page 4</column></row><table>附图说明图1是现有功率半导体器件的结构示意图； 图2是本技术的结构示意图。具体实施方式如图1所示。现有功率半导体器件由管壳或塑封壳体和封装在该管壳或塑封壳体 内的PNPN四层结构的半导体芯片4、阳极钼片5、阴极表面金属镀层、以及芯片台面保护胶 层构成，芯片台面保护胶层仅为一层聚脂亚胺钝化保护层1。 如图2所示。管壳或塑封壳体、PNPN四层结构的半导体芯片4、阳极钼片5、阴极 表面金属镀层与现有半导体器件相同。不同的是芯片台面保护胶层。芯片台面保护胶层是 由设在半导体芯片4台面表面上的聚脂亚胺钝化保护层1、覆盖在聚脂亚胺钝化保护层1上 的脂胺树脂和硅橡胶交联剂层2、以及覆盖在脂胺树脂和硅橡胶交联剂层2上的硅橡胶层3 构成。 芯片台面保护胶层具体制作方法 1、将聚脂亚胺SU-5在磁力搅拌下进行粘度处理。 2、将混合的糊状物冷却静置，熟化2-50小时。3、将熟化的糊状物涂敷在洁净新鲜的台面上，然后放在转速为200-2500转/分的 匀胶机上，匀胶i-io秒，形成均匀稳定的胶膜。 4、在低温40士2。C下将胶膜烘培1-50小时。 5、在低温胶膜上涂敷硅橡胶TSE9189，室温固化2小时一80 ± 2°C固化20小时，可形成聚脂亚胺与硅橡胶的交联层。 6、升温100-200。C固化TSE9189硅橡胶:权利要求一种功率半导体器件，包括管壳或塑封壳体和封装在该管壳或塑封壳体内的PNPN四层结构的半导体芯片(4)、阳极钼片(5)、阴极表面金属镀层、以及芯片台面保护胶层，其特征是所述的芯片台面保护胶层是由设在半导体芯片(4)台面表面上的聚脂亚胺钝化保护层(1)、覆盖在聚脂亚胺钝化保护层(1)的脂胺树脂和硅橡胶交联剂层(2)、以及覆盖在脂胺树脂和硅橡胶交联剂层(2)上的硅橡胶层(3)构成。专利摘要本技术的名称为一种功率半导体器件。属于功率半导体器件
它主要是解决现有单一半导体保护材料不能很好的满足半导体器件的特性及其稳定性的问题。它的主要特征是包括管壳或塑封壳体和封装在该管壳或塑封壳体内的PNPN四层结构的半导体芯片、阳极钼片、阴极表面金属镀层、以及芯片台面保护胶层；芯片台面保护胶层是由设在半导体芯片台面表面上的聚脂亚胺钝化保护层、脂胺树脂和硅橡胶交联剂层、以及硅橡胶层构成。本技术具有粘附性好、热稳定性好、耐水性好、抗蚀性好、抗震性好、绝缘性好、抗氧化性好的特点，主要应用于特性优良、性能稳定的一种功率半导体器件。文档编号H01L21/56GK201466018SQ20092008684公开日2010年5月12日 申请日期2009年6月24日 优先权日2009年6月24日专利技术者刘鹏, 张志平, 李娴, 杨成标, 林煜凤 申请人:湖北台基半导体股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率半导体器件，包括管壳或塑封壳体和封装在该管壳或塑封壳体内的ＰＮＰＮ四层结构的半导体芯片（４）、阳极钼片（５）、阴极表面金属镀层、以及芯片台面保护胶层，其特征是：所述的芯片台面保护胶层是由设在半导体芯片（４）台面表面上的聚脂亚胺钝化保护层（１）、覆盖在聚脂亚胺钝化保护层（１）的脂胺树脂和硅橡胶交联剂层（２）、以及覆盖在脂胺树脂和硅橡胶交联剂层（２）上的硅橡胶层（３）构成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨成标，李娴，张志平，刘鹏，林煜凤，
申请(专利权)人：湖北台基半导体股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：42[中国|湖北]